[发明专利]汽车电动脚托自适应调节系统及调节方法

权利要求书

1.一种汽车电动脚托自适应调节系统，其特征在于：包括摄像装置(100)、控制单元(300)和电动脚托(400)；

所述摄像装置(100)用于采集乘客全身图像，并得到乘客的腿脚部形体参数，所述腿脚部形体参数包括髋关节到膝关节的长度、膝关节到足底的长度和足长；

所述控制单元(300)用于根据坐垫水平倾角、膝关节目标夹角、裸关节目标夹角得到脚托目标水平倾角；根据脚托目标水平倾角、裸关节目标夹角、坐垫水平倾角、座垫高度、座垫纵向水平长度和腿脚部形体参数得到脚托目标高度和脚托目标纵向位置；以及控制脚托运动至脚托目标水平倾角、脚托目标高度和脚托目标纵向位置；

所述脚托目标水平倾角θ的确定方法包括

θ＝α+β+k-γ

式中，α为膝关节目标夹角，β为坐垫水平倾角，k为大腿中心线与坐垫夹角，γ为裸关节目标夹角；

所述脚托目标高度A的确定方法包括

A＝H r+h 1sin(β+k)-h 2cos(α+β+k-90°)-λh 3sinθ

式中，H r为座垫高度，h 1为髋关节到膝关节的长度，h 2为膝关节到足底的长度，h 3为足长，λ为脚后跟长度与足长之比，α为膝关节目标夹角，β为坐垫水平倾角，k为大腿中心线与坐垫夹角，γ为裸关节目标夹角；

所述脚托目标纵向位置的确定方法包括，根据如下公式得到脚托后端距坐垫前端的水平距离B

B＝h 1cos(β+k)+h 2sin(α+β+k-90°)-λh 3sinθ-L s

式中，L s为座垫纵向水平长度，h 1为髋关节到膝关节的长度，h 2为膝关节到足底的长度，h 3为足长，λ为脚后跟长度与足长之比，α为膝关节目标夹角，β为坐垫水平倾角，k为大腿中心线与坐垫夹角，γ为裸关节目标夹角；

所述电动脚托(400)用于调节脚托的水平倾角、高度和纵向位置。

2.根据权利要求1所述的汽车电动脚托自适应调节系统，其特征在于：还包括存储单元(200)，所述存储单元(200)用于存储性别、身高与腿脚部形体参数的标定数据，以及用于存储膝关节目标夹角、裸关节目标夹角与坐垫水平倾角、靠背竖直倾角的标定数据。

3.根据权利要求1所述的汽车电动脚托自适应调节系统，其特征在于：所述摄像装置(100)用于采集乘客摆腿时的动态图像得到膝关节到足底的长度和乘客鞋子长度，根据乘客鞋子长度得到足长，根据膝关节到足底的长度标定得到髋关节到膝关节的长度。

4.一种汽车电动脚托自适应调节系统的调节方法，其特征在于：采集乘客全身图像，得到乘客的腿脚部形体参数，所述腿脚部形体参数包括髋关节到膝关节的长度、膝关节到足底的长度和足长；根据坐垫水平倾角、膝关节目标夹角、裸关节目标夹角得到脚托目标水平倾角；根据脚托目标水平倾角、裸关节目标夹角、坐垫水平倾角、座垫高度、座垫纵向水平长度和腿脚部形体参数得到脚托目标高度和脚托目标纵向位置；控制脚托运动至脚托目标水平倾角、脚托目标高度和脚托目标纵向位置；所述脚托目标水平倾角θ的确定方法包括

θ＝α+β+k-γ

式中，α为膝关节目标夹角，β为坐垫水平倾角，k为大腿中心线与坐垫夹角，γ为裸关节目标夹角；

所述脚托目标高度A的确定方法包括

A＝H r+h 1sin(β+k)-h 2cos(α+β+k-90°)-λh 3sinθ

式中，H r为座垫高度，h 1为髋关节到膝关节的长度，h 2为膝关节到足底的长度，h 3为足长，λ为脚后跟长度与足长之比，α为膝关节目标夹角，β为坐垫水平倾角，k为大腿中心线与坐垫夹角，γ为裸关节目标夹角；

所述脚托目标纵向位置的确定方法包括，根据如下公式得到脚托后端距坐垫前端的水平距离B

B＝h 1cos(β+k)+h 2sin(α+β+k-90°)-λh 3sinθ-L s

式中，L s为座垫纵向水平长度，h 1为髋关节到膝关节的长度，h 2为膝关节到足底的长度，h 3为足长，λ为脚后跟长度与足长之比，α为膝关节目标夹角，β为坐垫水平倾角，k为大腿中心线与坐垫夹角，γ为裸关节目标夹角。